DE102008026049A1

DE102008026049A1 - Data transport network designing and optimizing method, involves determining reliability of transport network by executing availability analysis of data transmission capacities in model with capacity requirements at network connections

Info

Publication number: DE102008026049A1
Application number: DE102008026049A
Authority: DE
Inventors: Johannes Hansmann; Christoph Bleschke
Original assignee: Vodafone Holding GmbH
Current assignee: Vodafone Holding GmbH
Priority date: 2008-05-30
Filing date: 2008-05-30
Publication date: 2010-05-06

Abstract

The method involves providing a network model, which corresponds to a real existing or designed data transport network. Synchronous transport module network connections (14) of the network model are optimized. The transport network is set and optimized corresponding to the optimized network model. Reliability of the transport network is determined by executing availability analysis of data transmission capacities in the network model with capacity requirements at network connections by predetermined data transmission volumes in the network model.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Planung und Optimierung eines Datentransportnetzwerks mit folgenden Verfahrensschritten:

a) Bereitstellen eines Netzwerkmodells, welches Netzwerkverbindungen und Netzwerkknoten mit vorgegebenen Datenübertragungskapazitäten enthält und einem real existierenden oder einem geplanten Datentransportnetzwerk entspricht,
b) Optimieren der Netzwerkverbindungen des Netzwerkmodells durch ein Optimierungsverfahren unter Berücksichtigung von Datentübertragungskapazitäten der Netzwerkverbindungen und/oder der Netzwerkknoten an ein erwartetes Datenübertragungsvolumen zwischen einzelnen Netzwerkknoten,
c) Einrichten und/oder Optimieren des Datentransportnetzwerks entsprechend dem optimierten Netzwerkmodell.

The invention relates to a method for planning and optimizing a data transport network with the following method steps:

a) provision of a network model which contains network connections and network nodes with predetermined data transmission capacities and corresponds to a real existing or a planned data transport network,
b) optimizing the network connections of the network model by an optimization method taking into account data transmission capacities of the network connections and / or the network nodes to an expected data transmission volume between individual network nodes,
c) Setting up and / or optimizing the data transport network according to the optimized network model.

Stand der TechnikState of the art

Ein Netzwerk zum Übermitteln bzw. Transportieren von Daten besteht bekanntlich aus einer Vielzahl von Verarbeitungseinheiten, welche Daten verarbeiten, ins Netzwerk leiten, empfangen oder weiterleiten. Diese Verarbeitungseinheiten werden im Allgemeinen als Netzwerkknoten, Knotenpunkte oder kurz auch Knoten bezeichnet. Zum Übermitteln von Daten zwischen diesen Netzwerkknoten sind die Netzwerkknoten durch physikalische oder logische Netzwerkverbindungen, die auch als Kanten bezeichnet werden, miteinander verbunden. Dabei können die Netzwerkknoten auf verschiedene Weisen verbunden werden. Die Struktur der Knoten und Kanten untereinander wird als Netzwerktopologie, kurz Topologie, bezeichnet.One Network to submit or transporting data is known to consist of a variety of processing units that process data into the network direct, receive or forward. These processing units are generally called network nodes, nodes or short also called node. To submit Data between these network nodes are the network nodes physical or logical network connections, also called edges be referred to, interconnected. The can Network nodes are connected in different ways. The structure the node and edges among each other is called network topology, short topology, called.

Die Topologie eines Netzwerks ist entscheidend für seine Ausfallsicherheit: Nur wenn alternative Netzwerkverbindungen zwischen Netzwerkknoten zur Verfügung stehen, bleibt bei einem Ausfall einer Netzwerkverbindung oder eines Netzwerkknotens die Funktionsfähigkeit des Netzwerks erhalten. Weiterhin beeinflusst die Netzwerktopologie unter anderem die Datenübertragungsleistung, die Datenübertragungskapazität und den Aufwand an bereitzustellenden Netzwerkkomponenten eines Netzwerks wesentlich und damit auch die entsprechenden Netzwerkkosten.The Topology of a network is crucial for its reliability: Only if alternative network connections between network nodes to disposal remain in case of failure of a network connection or a Network node's functionality of the network. Furthermore, the network topology influences including the data transfer performance, the data transfer capacity and the Expenditure of network components to be deployed in a network essential and therefore the corresponding network costs.

Datentransportnetzwerke bilden zum Beispiel die Grundlage in Telekommunikationsnetzwerken, als Transportnetzwerke in zellularen Mobilfunknetzen oder auch reinen Computernetzwerken. Um Daten von einem Teilnehmer zu einem anderen Teilnehmer zu übertragen, werden Netzwerkknoten, wie beispielsweise Vermittlungsstellen über Netzwerkverbindungen mit einander vernetzt. Als physikalische Netzwerkverbindungen werden elektrische oder optische Leitungen oder funkbasierte Verbindungen verwendet. Über eine physikalische Verbindung können gleichzeitig eine Vielzahl von logischen Verbindungen eingerichtet werden.Data transport networks form, for example, the basis in telecommunications networks, as transport networks in cellular mobile networks or even pure Computer networks. To transfer data from one participant to another Transfer participants, become network nodes, such as exchanges over network connections networked with each other. As physical network connections are used electrical or optical lines or radio-based connections. Over a physical connection can set up a variety of logical connections simultaneously become.

Zur Optimierung von geplanten oder existierenden Datentransportnetzwerken sind Verfahren bekannt, welche die Topologie eines Netzwerks und/oder die Bereitstellung von Netzwerkkomponenten optimal an ein erwartetes Datentransfervolumen zwischen den einzelnen Netzwerkknoten anpassen. Mit Hilfe eines Netzwerkmodells des geplanten oder existierenden Datentransportnetzwerks werden die Topologie und die eingesetzten Netzwerkkomponenten durch ein Optimierungsverfahren optimal an ein erwartetes oder bekanntes Datentransfervolumen angepasst. Dadurch werden insbesondere eine Überdimensionierung von Netzwerkverbindungen oder Netzwerkknoten vermieden und somit letztendlich Investitionskosten für das Netzwerk reduziert.to Optimization of planned or existing data transport networks Methods are known which show the topology of a network and / or the provision of network components optimally to an expected Adapt data transfer volume between the individual network nodes. With Help of a network model of the planned or existing data transport network are the topology and the network components used by an optimization process optimally to an expected or known Data transfer volume adjusted. As a result, in particular an oversizing avoided by network connections or network nodes and thus ultimately reduced investment costs for the network.

Ein Nachteil der erwähnten Optimierungsverfahren für Datentransportnetzwerke besteht darin, dass die Ausfallsicherheit eines optimierten Netzwerks nicht notwendigerweise den verlangten Anforderungen entspricht. Die Ausfallsicherheit hängt eben auch entscheidend von der Topologie des optimierten Datentransportnetzwerks ab. Bei den bekannten Optimierungsverfahren wird die Ausfallsicherheit bei einer Optimierung eines Netzwerks gar nicht oder nur unzureichend berücksichtigt. Dies kann in einem realen optimierten Netzwerk zu ungewollten Blockierungen von Datenübermittlungen bei Ausfällen einzelner Netzwerkkomponenten führen.One Disadvantage of mentioned Optimization procedure for Data transport networks is that the resiliency an optimized network does not necessarily have the required Meets requirements. The reliability depends just also crucial from the topology of the optimized data transport network from. In the known optimization method is the reliability when optimizing a network, not at all or only insufficiently considered. This can lead to unwanted blockages in a real optimized network of data transmissions in case of failures individual network components.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Optimierung von Datentransportnetzwerken zu verbessern und insbesondere bei einer Optimierung von Datentransportnetzwerken optimierte Netzwerke mit hinreichender Ausfallsicherheit zu erhalten.task The invention is therefore an optimization of data transport networks to improve and especially in the optimization of data transport networks to get optimized networks with sufficient reliability.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art zur Planung und Optimierung eines Datentransportnetzwerks mit einem Bereitstellen eines Netzwerkmodells, einem Optimieren der Netzwerkverbindungen des Netzwerkmodells durch ein Optimierungsverfahren und einem Einrichten und/oder Optimieren des Datentransportnetzwerks entsprechend dem optimierten Netzwerkmodell mit folgenden Verfahrensschritten gelöst:

d) Ermitteln einer Ausfallsicherheit durch Ausführen einer Verfügbarkeitsanalyse für die Datenübertragung in dem optimierten Netzwerkmodell mit Kapazitätsanforderungen an die Netzwerkverbindungen durch ein vorgegebenes Datenübertragungsvolumen an dem optimierten Netzwerkmodell.

According to the invention, the object is achieved in a method of the aforementioned type for planning and optimizing a data transport network by providing a network model, optimizing the network connections of the network model by an optimization method and setting up and / or optimizing the data transport network according to the optimized network model with the following method steps:

d) Determining resilience by performing an availability analysis for data transmission in the optimized network model with capacity requirements to the network servers Connections by a given data transfer volume on the optimized network model.

Die Erfindung beruht auf dem Prinzip, zusätzlich zu einem Optimierungsverfahren eine Verfügbarkeitsanalyse zum Ermitteln einer Ausfallsicherheit an dem optimierten Netzwerkmodell durchzuführen. Dabei werden Datenübertragungskapazitäten und Datenübertragungsvolumen berücksichtigt. Die Verfügbarkeitsanalyse kann beispielsweise ein probabilistisches Verfahren beinhalten. Bei einer nicht akzeptablen Ausfallsicherheit wird das optimierte Netzwerkmodell entweder verworfen oder weiter verfeinert.The The invention is based on the principle, in addition to an optimization method an availability analysis to determine resilience to the optimized network model perform. This data transfer capacities and Data transfer volume considered. The availability analysis may include, for example, a probabilistic method. With an unacceptable reliability the optimized network model becomes either discarded or further refined.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine bessere Optimierung oder Planung eines Datentransportnetzwerks erzielt, da neben einer Optimierung der Netzwerkressourcen an ein vorgegebenes Datentransferaufkommen auch eine vorgegebene Ausfallsicherheit eingehalten wird. Dies bedeutet für einen Netzwerkbetreiber bei einer Realisierung oder Optimierung eines Datentransportnetzwerks eine Reduktion der Installationskosten, da nur tatsächlich benötigte Netzwerkkomponenten mit entsprechenden Kapazitäten zum Einsatz kommen, ohne dass dabei die Ausfallsicherheit unter ein gefordertes Niveau absinkt.With the method according to the invention will be a better optimization or planning of a data transport network achieved, besides an optimization of network resources to a given data transfer also a predetermined reliability is complied with. This means for a network operator a realization or optimization of a data transport network a reduction in installation costs, as only required network components with appropriate capacities be used without thereby ensuring the reliability under a required level drops.

Eine bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Planung und Optimierung von Datentransportnetzwerken wird erzielt durch

a) Bewerten des Ergebnisses der Verfügbarkeitsanalyse in dem optimierten Netzwerkmodell und
b) Erstellen von neuen Randbedingungen, falls das Bewerten eine zu geringe Ausfallsicherheit ergibt, wobei die neuen Randbedingungen für ein erneutes Optimieren der Netzwerkknoten und Netzwerkverbindungen durch das Optimierungsverfahren unter Einhaltung dieser neuen Randbedingungen vorgesehen sind.

A preferred development of the method according to the invention for the planning and optimization of data transport networks is achieved by

a) Evaluate the result of the availability analysis in the optimized network model and
b) Creation of new boundary conditions, if the evaluation results in too low failure safety, whereby the new boundary conditions are provided for a renewed optimization of the network nodes and network connections by the optimization procedure in compliance with these new boundary conditions.

Durch das Erstellen von neuen Randbedingungen wird eine erneute Optimierung der Netzwerktopologie unter Berücksichtigung dieser neuen Randbedingungen ermöglicht. Die Netzwerkknoten und Netzwerkverbindungen lassen sich unter Einhaltung dieser Randbedingungen erneut optimieren. Als Optimierungsergebnis wird vorteilhaft eine bezüglich der Ausfallsicherheit verbesserte Netzwerktopologie ermittelt.By the creation of new boundary conditions will be a re-optimization the network topology under consideration This new boundary conditions allows. The network nodes and network connections can be maintained in compliance with these boundary conditions optimize again. As an optimization result is advantageously a in terms of Resilience Improves Improved Network Topology.

Eine vorteilhafte Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Planung und Optimierung von Datentransportnetzwerken wird dadurch erreicht, das ein iterativ sukzessives Durchführen des Optimierungsverfahrens und der Verfügbarkeitsanalyse bis zum Erreichen einer vorgegebenen Ausfallsicherheit vorgesehen ist. Ein von dem Optimierungsverfahren vorgeschlagenes optimiertes Netzwerkmodell wird dabei der Verfügbarkeitsanalyse unterworfen. Liegt die ermittelte Ausfallsicherheit unter einem vorgegebenen Wert, werden entsprechende Randbedingungen formuliert, an das Optimierungsverfahren weitergegeben und eine erneute Optimierung des Netzwerkmodells durch das Optimierungsverfahren unter Berücksichtigung dieser zusätzlichen Randbedingungen durchgeführt. Das daraus resultierende optimierte Netzwerkmodell wird wiederum von der Verfügbarkeitsanalyse untersucht und dieser Vorgang solange fortgesetzt, bis ein optimiertes Netzwerkmodell mit hinreichender Ausfallsicherheit vorliegt. Durch dieses Verfahren wird ein Netzwerkmodell zur Realisierung für einen Netzwerkbetreiber vorgeschlagen, bei dem die einzelnen Netzwerkkomponenten und deren Kapazitäten optimal an ein vorgegebenes Datentransfervolumen und eine vorgegeben Ausfallsicherheit angepasst sind. Der Netzwerkbetreiber erhält so mit minimalen Mitteln ein zuverlässiges, seinen Verfügbarkeitsanforderungen entsprechendes und auf ein erwartetes Datentransfervolumen abgestimmtes Datentransportnetzwerk.A advantageous embodiment of the method according to the invention for planning and optimization of data transport networks is achieved by that an iterative successive execution the optimization process and the availability analysis to reach a predetermined reliability is provided. One of the Optimization method is proposed optimized network model doing the availability analysis subjected. Is the determined reliability under one predetermined value, appropriate boundary conditions are formulated, passed on to the optimization process and a re-optimization of the network model by the optimization method under consideration this additional Boundary conditions performed. The resulting optimized network model will turn from the availability analysis studied and this process continued until an optimized Network model with sufficient reliability is present. By This method is a network model for the realization of a Network operators suggested that the individual network components and their capacities optimal to a given data transfer volume and a given Resilience are adjusted. The network operator receives so with minimum resources a reliable, his availability requirements corresponding and tailored to an expected data transfer volume Data transport network.

Das Optimierungsverfahren optimiert das Netzwerkmodell in einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens durch Hinzufügen und/oder Entfernen von Netzwerkverbindungen. Dadurch wird die Topologie der Netzwerkverbindungen zwischen den Netzwerkknoten im Datentransportnetzwerk an die jeweils vorgegebenen Randbedingungen angepasst. Mit dieser Maßnahme wird die Anzahl von Netzwerkverbindungen zwischen den Netzwerkknoten durch Verwenden der günstigsten Topologie auf ein unbedingt erforderliches Maß beschränkt.The Optimization process optimizes the network model in a preferred Embodiment of the method according to the invention by adding and / or removing network connections. This will be the topology the network connections between the network nodes in the data transport network adapted to the given boundary conditions. With this measure becomes the number of network connections between the network nodes by using the cheapest topology limited to an absolute minimum.

Vorzugsweise wird bei dem Optimierungsverfahren in einer Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens das Netzwerkmodell durch Verändern der Daten übertragungskapazität von Netzwerkverbindungen optimiert. Dabei können beispielsweise verschiedene Netzwerkverbindungen mit unterschiedlicher Datenübertragungskapazität vorgegeben werden. Durch diese Maßnahme wird das Netzwerkmodell besser an die jeweils vorgegebenen Randbedingungen wie ein Datentransfervolumen und eine Ausfallsicherheit angepasst. Es werden dabei alle Optionen eines Netzwerkbetreibers bezüglich Netzwerkverbindungen mit unterschiedlichen Kapazitäten ausgeschöpft und vorteilhaft in einem optimierten Netzwerkmodell eingesetzt.Preferably is in the optimization process in an embodiment of the method according to the invention changing the network model the data transmission capacity of network connections optimized. It can for example, different network connections with different ones Data transmission capacity specified become. By this measure the network model will be better adapted to the given boundary conditions like a data transfer volume and resiliency adjusted. There are all options of a network operator regarding network connections with different capacities exhausted and advantageously used in an optimized network model.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Netzwerkknoten des Netzwerkmodells durch das Optimierungsverfahren optimiert. Dabei ist einerseits eine günstige Auswahl von Netzwerkknoten mit entsprechenden Kapazitäten, beispielsweise aus einer vorgegebenen Auswahlmenge verschiedener Netzwerkknoten, möglich. Andererseits ist insbesondere bei einer Planung eines Datentransportnetzwerks auch eine Knotenauswahl aus einer Vorgabe von verschiedenen Standorten denkbar. Durch beide Maßnahmen werden sowohl eine Unterdimensionierung von Netzwerkknoten und damit einhergehende Ausfälle als auch eine Überdimensionierung von Netzwerkknoten und somit eine Ressourcenverschwendung vermieden. Durch die geeignete Auswahl der Netzwerkknoten werden die Investitionen seitens der Betreiber in die Netztopologie minimiert.In an advantageous embodiment of the method according to the invention, the network nodes of the network model are optimized by the optimization method. On the one hand, a favorable selection of network nodes with corresponding capacities, for example one before Given selection set of different network nodes, possible. On the other hand, in particular when planning a data transport network, node selection from a specification of different locations is also conceivable. Both measures avoid sub-dimensioning of network nodes and associated failures as well as over-dimensioning of network nodes and thus a waste of resources. The appropriate selection of the network nodes minimizes the investments made by the operators in the network topology.

Die Verfügbarkeitsanalyse berücksichtigt in einer bevorzugten Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Planung und Optimierung von Datentransportnetzwerken die Datenübertragungskapazitäten von den Netzwerkknoten. Dies führt zu einer genaueren Bestimmung der Ausfallsicherheit und somit zu einer besseren Optimierung des Netzwerkmodells hinsichtlich der Zuverlässigkeit. Bei einem nach dem Netzwerkmodell realisierten Datentransportnetzwerk profitieren der Betreiber und die Benutzer von einer höheren Ausfallsicherheit.The Availability analysis considered in a preferred embodiment of the method according to the invention for the planning and optimization of data transport networks the data transfer capacities of the network node. this leads to to a more precise determination of the reliability and thus to a better optimization of the network model in terms of Reliability. For a data transport network realized according to the network model benefit operators and users from higher reliability.

Weiterhin berücksichtigt die Verfügbarkeitsanalyse in einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorteilhaft gemeinsam von mehreren Netzwerkverbindungen und/oder Netzwerkknoten verwendete Netzwerkeinrichtungen.Farther considered the availability analysis advantageous in one embodiment of the method according to the invention shared by multiple network connections and / or network nodes Network devices.

Bei diesen Netzwerkeinrichtungen kann es sich zum Beispiel um gemeinsam benutzte Schnittstellen, Glasfaserkabel, Stromversorgungsanlagen oder andere Systemkomponenten handeln. Durch eine Berücksichtigung dieser gemeinsam verwendeten Netzwerkeinrichtungen und dem damit verbundenem Ausfallrisiko wird eine präzisere Ermittlung der Ausfallsicherheit in einem Netzwerkmodell ermöglicht. Damit wird eine Optimierung oder Planung eines Datentransportnetzwerks exakter durchgeführt.at These network devices may, for example, be shared used interfaces, fiber optic cables, power supply systems or other system components act. By considering this together network equipment used and the associated risk of default becomes a more precise Determining the reliability in a network model allows. This will be an optimization or planning of a data transport network performed more accurately.

Ferner wird in einer bevorzugten Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Planung und Optimierung von Datentransportnetzwerken vorteilhaft ein Datentransportnetzwerk in einem Mobilfunknetz zur Übermittlung von Daten optimiert. Mobilfunknetze dienen vor allem zum Transport von Daten zwischen Teilnehmern oder zwischen angebotenen Diensten und Teilnehmern. Eine Optimierung von existierenden oder geplanten Datentransportnetzwerken nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist sowohl für einen Benutzer als auch für einen Betreiber eines Mobilfunknetzes vorteilhaft, da eine zuverlässige Datenübertragung mit minimal notwendigen Mitteln erzielt wird.Further is in a preferred embodiment of the method according to the invention advantageous for the planning and optimization of data transport networks a data transport network in a mobile network for transmission optimized by data. Mobile networks are used primarily for transport of data between subscribers or between offered services and participants. An optimization of existing or planned Data transport networks according to the inventive method is suitable for both User as well for an operator of a mobile network advantageous because a reliable data transmission is achieved with minimal necessary means.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile ergeben sich aus dem Gegenstand der Unteransprüche, sowie der Zeichnungen mit der dazugehörigen Beschreibung.Further Embodiments and advantages emerge from the subject matter of Subclaims, as well the drawings with the corresponding Description.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.One embodiment The invention is described below with reference to the accompanying drawings explained in more detail.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 zeigt in einer Prinzipskizze ein existierendes Datentransportnetzwerk mit Netzwerkverbindungen und Netzwerkknoten. 1 shows in a schematic diagram an existing data transport network with network connections and network nodes.

2 zeigt in einer Prinzipskizze ein Netzwerkmodell nach dem Netzwerk von 1 mit vorgeschlagenen Erweiterungen und berücksichtigten Kapazitätsanforderungen. 2 shows in a schematic diagram a network model according to the network of 1 with proposed extensions and taken into account capacity requirements.

3 zeigt in einem Flussdiagram ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Optimierung und/oder Planung von Datentransportnetzwerken. 3 shows in a flowchart an embodiment of the inventive method for optimizing and / or planning of data transport networks.

4 zeigt in einer Prinzipskizze ein nach dem Ausführungsbeispiel von 3 optimiertes Netzwerkmodell als Vorschlag für ein reales Datentransportnetzwerk. 4 shows a schematic diagram of a according to the embodiment of 3 Optimized network model as a proposal for a real data transport network.

Bevorzugtes AusführungsbeispielPreferred embodiment

In 1 wird mit 10 ein Datentransportnetzwerk bezeichnet, welches im Folgenden vereinfachend auch Netzwerk genannt wird. Das Netzwerk 10 enthält achtzehn als Punkte dargestellte Netzwerkknoten, welche zur Veranschaulichung teilweise mit 12a bis 12f bezeichnet sind. Zwischen den Netzwerkknoten 12 sind insgesamt siebzehn STM1-Netzwerkverbindungen 14 und acht E1-Verbindungen 16 vorgesehen, welche als Linien veranschaulicht werden. Die Netzwerkverbindungen 18 enthalten je zwei E1-Verbingungen. STM1- und E1-Verbindungen sind von der ITU-T (International Telecommunication Union – Telekommunication Standardization Sector) standardisierte Verbindungen für die digitale Telekommunikation und dem Fachmann bekannt. Eine E1-Verbindung überträgt ca. 2 Mbit/s, während eine schnellere STM1-Verbindung ca. 155 MBit/s bewältigt. Bei beiden Verbindungsarten werden in diesem Beispiel die Daten digital in kleinen Datenpaketen übertragen, welche auch Zellen genannt werden.In 1 will with 10 a data transport network referred to, which in the following simplifying network is called. The network 10 contains eighteen network nodes shown as dots, which is partially shown for illustrative purposes 12a to 12f are designated. Between the network nodes 12 are a total of seventeen STM1 network connections 14 and eight E1 connections 16 provided, which are illustrated as lines. The network connections 18 contain two E1 connections each. STM1 and E1 links are known from the ITU-T (International Telecommunication Union - Telecommunication Standardization Sector) standardized connections for digital telecommunications and those skilled in the art. An E1 connection transmits about 2 Mbps, while a faster STM1 connection handles about 155 Mbps. In both types of connection, in this example, the data is transmitted digitally in small data packets, also called cells.

Zur Optimierung des Netzwerks 10 wird dieses zunächst analysiert. Dabei kann zur Ermittlung einer Ausfallsicherheit auch die weiter unten beschriebene Verfügbarkeitsanalyse durchgeführt werden. Anschließend wird ein Netzwerkmodell von dem Netzwerk 10 bereitgestellt.To optimize the network 10 this is analyzed first. In this case, the availability analysis described below can also be carried out to determine a failure safety. Subsequently, a network model of the network 10 provided.

2 zeigt ein solches Netzwerkmodell 30 von dem Netzwerk 10 nach 1. In 2 werden Netzwerkknoten teilweise ebenfalls mit 12a bis 12f und Netzwerkverbindungen teilweise mit 14 bezeichnet. Dabei wurden neben allen existierenden Netzwerkverbindungen 14 auch weitere mögliche Netzwerkverbindungen 14, beispielsweise zwischen den Netzwerkknoten 12a und 12b oder 12d und 12e aufgenommen und E1-Verbindungen 16 (s. 1) durch leistungsfähigere STM1-Verbindungen 14 ersetzt, z. B. zwischen den Netzwerkknoten 12b und 12c. Somit sind in dem Netzwerkmodell 30 alle Anforderungen und mögliche Erweiterungen des Netzwerks 10 berücksichtigt. Zusätzlich oder alternativ ist auch eine Berücksichtigung von zusätzlichen Netzwerkknoten 12 möglich. Auch ein Wegfall oder ein Standortwechsel von Netzwerknoten 12 ist denkbar. 2 shows such a network model 30 from the network 10 to 1 , In 2 Some network nodes are also included 12a to 12f and network connections partly with 14 designated. In addition to all existing network connections 14 also other possible network connections 14 , for example between the network nodes 12a and 12b or 12d and 12e recorded and E1 connections 16 (S. 1 ) through more powerful STM1 connections 14 replaced, z. B. between the network nodes 12b and 12c , Thus, in the network model 30 all requirements and possible extensions of the network 10 considered. Additionally or alternatively, consideration is also given to additional network nodes 12 possible. Also an omission or a relocation of network notes 12 is conceivable.

In 3 wird ein Verfahren 38 zur Optimierung des Netzwerkmodells 30 nach 2 und damit des Netzwerks 10 nach 1 in einem Flussdiagram aufgezeigt. Zunächst wird das Netzwerkmodell 30 (s. 2) mit allen Anforderungen und möglichen Erweiterungen einschließlich Datenübertragungskapazitäten und Ausfallwahrscheinlichkeiten von Netzwerkkomponenten und erwartete Datenübertragungsvolumen bereitgestellt (Parallelogramm 40) und einem Optimierungsverfahren 42 zur Verfügung gestellt (Pfeil 44). Das Optimierungsverfahren 42 passt insbesondere die Datenübertragungskapazitäten und die Topologie des Netzwerkmodell 30 an ein erwartetes Datenübertragungsvolumen an. Dazu können beispielsweise Netzwerkverbindungen 14 (s. 2) hinzugefügt oder entfernt werden und Übertragungskapazitäten einzelner Netzwerkverbindungen variiert werden. Dabei ist auch eine Optimierung von Netzwerkknoten 12 (s. 2) hinsichtlich ihrer Datenübertragungskapazitäten oder ihres Standorts möglich. Als Ergebnis liefert das Optimierungsverfahren 42 ein optimiertes Netzwerkmodell.In 3 becomes a procedure 38 to optimize the network model 30 to 2 and the network 10 to 1 shown in a flow chart. First, the network model 30 (S. 2 ) with all requirements and possible extensions including data transmission capacities and failure probabilities of network components and expected data transmission volumes (parallelogram 40 ) and an optimization method 42 provided (arrow 44 ). The optimization process 42 especially fits the data transfer capacities and the topology of the network model 30 to an expected data transfer volume. These can be, for example, network connections 14 (S. 2 ) can be added or removed and transmission capacities of individual network connections can be varied. It is also an optimization of network nodes 12 (S. 2 ) in terms of their data transmission capacity or location. As a result, the optimization process provides 42 an optimized network model.

Dieses optimierte Netzwerkmodell wird an eine Verfügbarkeitsanalyse 46 weitergeleitet (Pfeil 48). Die Verfügbarkeitsanalyse 46 ermittelt eine Ausfallsicherheit des optimierten Netzwerkmodells. Dabei kann ein probabilistisches Verfahren eingesetzt werden. Die Verfügbarkeitsanalyse 46 ermittelt z. B. einen mittleren Verlust als Produkt der Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls von Netzwerkverbindungen und/oder Netzwerkknoten und dem nicht mehr transportierbaren Datentransfervolumen. Dieser ermittelte mittlere Verlust wird mit einem zuvor festgelegt und zur Verfügung gestellten Grenzwert (Parallelogramm 50, Pfeil 52) verglichen. Der vorgegebene mittlere Verlust kann z. B. vierzig Zellen pro Sekunde betragen und dient als Randbedingung für die Optimierung des Netzwerkmodells. In der Verfügbarkeitsanalyse können neben den Datenübertragungskapazitäten von Netzwerkverbindungen auch Datenübertragungskapazitäten von Netzwerkknoten berücksichtigt werden. Weiterhin ist eine Berücksichtigung der Ausfallwahrscheinlichkeit von gemeinsam von mehreren Netzwerkverbindungen benutzen Netzwerkeinrichtungen, wie z. B. Schnittstellen, Glasfaserkabeln, Stromversorgungsanlagen, Systemkomponenten usw. möglich.This optimized network model will be submitted to an availability analysis 46 forwarded (arrow 48 ). The availability analysis 46 Determines a reliability of the optimized network model. In this case, a probabilistic method can be used. The availability analysis 46 determines z. B. a mean loss as a product of the probability of failure of network connections and / or network nodes and the no longer transportable data transfer volume. This calculated mean loss is determined with a previously set and provided limit (parallelogram 50 , Arrow 52 ) compared. The predetermined mean loss can be z. B. forty cells per second and serves as a boundary condition for the optimization of the network model. In the availability analysis, in addition to the data transmission capacities of network connections, data transmission capacities of network nodes can also be taken into account. Furthermore, a consideration of the probability of failure of network facilities commonly used by multiple network connections, such. As interfaces, fiber optic cables, power supply systems, system components, etc. possible.

Das Ergebnis der Verfügbarkeitsanalyse 46 wird an eine Bewertung (Raute 54) übergeben, Pfeil 56. Wird der vorgegebene Grenzwert bei einem oder mehreren Ausfällen überschritten, Pfeil 57, werden zusätzliche Regeln in Form von Randbedingungen 58 für die Optimierung an das Optimierungsverfahren 42 weitergeleitet, Pfeil 59. Das Optimierungsverfahren 42 nimmt daraufhin eine weitere Optimierung des Netzwerkmodells unter Berücksichtigung der zusätzlichen Regeln vor. Das daraus resultierende optimierte Netzwerkmodell wird wiederum an die Verfügbarkeitsanalyse 46 übergeben (Pfeil 48). Dieser Vorgang wird solange iterativ fortgesetzt, bis der vorgegebene Grenzwert nicht mehr überschritten wird. In diesem Fall wird das Ergebnis der Optimierung von der Bewertung 54 an eine Ausgabe 60 weitergegeben (Pfeil 62). Die Ausgabe 60 stellt einem Netzwerkbetreiber ein optimal an vorgegebene Datentransfervolumen und Ausfallsicherheiten angepasstes Netzwerkmodell zur Realisierung zur Verfügung.The result of the availability analysis 46 is sent to a rating (diamond 54 ), arrow 56 , If the specified limit value is exceeded during one or more failures, arrow 57 , are additional rules in the form of boundary conditions 58 for optimization to the optimization process 42 forwarded, arrow 59 , The optimization process 42 then takes a further optimization of the network model, taking into account the additional rules. The resulting optimized network model will turn to the availability analysis 46 pass (arrow 48 ). This process is continued iteratively until the specified limit value is no longer exceeded. In this case, the result of the optimization of the rating 54 to an issue 60 passed on (arrow 62 ). The edition 60 Provides a network operator with a network model that is optimally adapted to specified data transfer volumes and fail-safe systems for implementation.

4 zeigt ein solches optimiertes Netzwerkmodell 70. In 4 sind Netzwerknoten ebenfalls als Punkte dargestellt und teilweise mit 12a bis 12f bezeichnet. Netzwerkverbindungen sind als Linien aufgezeigt und teilweise mit 14 bezeichnet. Bei gleicher Anzahl von Netzwerkknoten 12 enthält das optimierte Netzwerkmodell 70 nur noch neunzehn Netzwerkverbindungen gegenüber den fünfundzwanzig Netzwerkverbindungen des Netzwerks 10 aus 1. Bei der Optimierung wurde die Topologie des Netzwerkmodells 30 verändert. Beispielsweise sind zwischen den Netzknoten 12a und 12f und den Netzwerkknoten 12d und 12e neue Netzwerkverbindungen hinzugekommen, während zwischen den Netzwerkknoten 12a und 12b eine Netzwerkverbindung weggefallen ist. Dabei entspricht die Zuverlässigkeit des optimierten Netzwerkmodells 70 dem des Netzwerks 10. In dem optimierten Netzwerkmodell 70 sind Redundanzen mit einer notwendigen Datenübertragungskapazität optimal integriert. Der mittlere Verlust als Produkt der Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls mit dem betroffenen Datentransfervolumen liegt bei dem optimierten Netzwerkmodell 70 immer unter dem vorgegebenen Grenzwert und gewährleistet eine geforderte Ausfallsicherheit. 4 shows such an optimized network model 70 , In 4 Network notes are also shown as dots and partially with 12a to 12f designated. Network connections are shown as lines and partly with 14 designated. With the same number of network nodes 12 Contains the optimized network model 70 only nineteen network connections to the twenty-five network connections of the network 10 out 1 , In the optimization became the topology of the network model 30 changed. For example, between the network nodes 12a and 12f and the network node 12d and 12e new network connections have been added while between the network nodes 12a and 12b a network connection has been dropped. The reliability of the optimized network model is the same 70 that of the network 10 , In the optimized network model 70 redundancies with a necessary data transfer capacity are optimally integrated. The average loss as a product of the probability of failure with the affected data transfer volume is the optimized network model 70 always below the specified limit and ensures the required reliability.

Mit dem Verfahren 38 wird ein effektives Verfahren zur Optimierung oder Planung eines Netzwerks 10 geschaffen. Neben einer Optimierung der Netzwerkressourcen an ein vorgegebenes Datentransferaufkommen wird auch eine vorgegebene Ausfallsicherheit eingehalten. Ein Netzwerkbetreiber erhält so mit minimalen Mitteln ein zuverlässiges und auf ein erwartetes Datentransfervolumen abgestimmtes Datentransportnetzwerk.With the procedure 38 becomes an effective way to optimize or plan a network 10 created. In addition to optimizing the network resources to a given data transfer volume, a predefined failure safety is also observed. A network operator thus obtains a reliable data transport network which is matched to an expected data transfer volume with minimal resources.

Claims

Procedure ( 38 ) for planning and optimizing a data transport network ( 10 ) comprising the following steps: a) providing ( 40 ) of a network model ( 30 ), which network connections ( 14 ) and network nodes ( 12 ) with predetermined data transmission capacities and a real existing or a planned data transport network ( 10 ), b) optimizing the network connections of the network model by an optimization method ( 42 ) taking into account the data transmission capacities of the network connections ( 14 ) and / or the network node ( 12 ) to an expected data transfer volume between individual network nodes ( 12 ), c) establishing and / or optimizing the data transport network ( 10 ) according to the optimized network model ( 70 ), characterized by d) determination of reliability by carrying out an availability analysis ( 46 ) of data transfer capacities in the optimized network model ( 70 ) with capacity requirements for the network connections ( 14 ) by a given data transfer volume on the optimized network model ( 70 ).

Procedure ( 38 ) for the planning and optimization of data transport networks ( 10 ) according to claim 1, characterized by c) evaluating ( 54 ) of the result of the availability analysis ( 46 ) in the optimized network model ( 70 ) and d) Creating new boundary conditions ( 58 ), if the rating ( 54 ) results in too low reliability, whereby the new boundary conditions ( 58 ) for a re-optimization of the network nodes ( 12 ) and network connections ( 14 ) through the optimization process ( 42 ) in compliance with these new conditions ( 58 ) are provided.

Procedure ( 38 ) for the planning and optimization of data transport networks ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized by iteratively successively carrying out the optimization method ( 42 ) and the availability analysis ( 46 ) until a given failure safety ( 50 ).

Procedure ( 38 ) for the planning and optimization of data transport networks ( 10 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the optimization method ( 42 ) the network model ( 30 ) by adding and / or removing network connections ( 14 ) optimized.

Procedure ( 38 ) for the planning and optimization of data transport networks ( 10 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the optimization method ( 42 ) the network model ( 30 ) by changing the data transmission capacity of network connections ( 14 ) optimized.

Procedure ( 38 ) for the planning and optimization of data transport networks ( 10 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the optimization method ( 42 ) the network nodes ( 12 ) of the network model ( 30 ) optimized.

Procedure ( 38 ) for the planning and optimization of data transport networks ( 10 ) one of claims 1 to 6, characterized in that the availability analysis ( 46 ) Data transmission capacities from the network nodes ( 12 ) considered.

Procedure ( 38 ) for the planning and optimization of data transport networks ( 10 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the availability analysis ( 46 ) together by several network connections ( 14 ) and / or network nodes ( 12 ) used network devices.

Procedure ( 38 ) for the planning and optimization of data transport networks ( 10 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that a mobile network is optimized.